链接连接联结——中国科技网30年发展回顾与展望

【目的】自1994年4月专线接入国际互联网,中国内地开启了翻天覆地的互联网时代。历经三十年,中国科学院主导建设的学术性、非营利科研网络——中国科技网(CSTNET),在波澜壮阔的中国互联网发展进程中,扮演着重要角色。为此,本文以中国科技网为案例,通过回顾三十年发展历程,管窥蠡测中国互联网发展史。【方法】依托案例分析方法,本文回溯了中国科技网各个历史时期的关键技术与工程实施,探讨了当前和未来网络创新性探索的建设性方向,并展示了基于中国科技网的典型领域应用示范以及国际化互联互通的建设情况。【结果】展望未来,明确了新一代中国科技基础设施的建设规划,包括发展定位、关键技术迭代方向、一体化建设方案以及面向开放科学的探索实践等。希望上述案例分析,能够对更好地了解中国互联网发展史、探索科教网络基础设施建设有所裨益。

基于容器化的快速射电暴搜寻GPU并行优化

【应用背景】快速射电暴(Fast Radio Burst,FRB)搜寻是500米口径球面射电望远镜(FAST)的重要科学目标之一,其计算复杂度高,数据量大,当前算法GPU利用率偏低,数据处理需较多的人工介入操作。【目的】在不修改算法实现的前提下,实现进程级GPU并行优化,提高GPU整体资源利用率,简化算法运行调度,支持利用自动化脚本驱动计算过程。【方法】利用容器化封装FRB搜寻算法,结合GPU聚合技术实现多个FRB搜寻计算容器的多进程并行,支持GPU闲时复用。通过容器化封装屏蔽了GPU调用、依赖库管理等技术细节,减少人工介入操作。【结果】算法实验结果表明,在不修改原始算法、不增加GPU资源的前提下,将单GPU绑定6个计算进程,并行优化可实现FRB搜寻算法的加速比达到5.3,并行效率达到0.88,取得良好的并行效果。【结论】基于容器化封装及进程级GPU聚合的并行优化,可实现GPU利用率及计算效率的提升,有效支持自动化处理。该方法还具有良好的通用性,可适用于类似应用的并行优化。

种茎直接补种对甘蔗宿根性的影响——以2017年广西融水苗族自治县试验为例

研究以品种‘桂辐98-296’(‘GF98-296’)种茎直接补种‘桂柳05-136’(‘GL05-136’)宿根蔗地对甘蔗农艺性状及其经济效益的影响,以解决甘蔗宿根缺株断垄问题,为推广“种茎直接补种新技术”提供科学依据。试验设‘GF98-296’种茎直接补种‘GL05-136’宿根蔗地(处理A)、‘GL05-136’种茎直接补种‘GL05-136’宿根蔗地(处理B)、不补种自然状态下‘GL05-136’宿根蔗地(CK),共3个处理;在‘GL05-136’宿根苗期2~4张叶片时期实施补种,到工艺成熟期调查3个处理甘蔗的农艺性状及其单位面积产量,并进行比较分析。结果表明:处理A产量为79.55 t/hm2,分别比CK、处理B增产19.29、13.91 t/hm2,增幅分别达32.01%、21.18%,且差异达极显著水平;处理B产量与CK差异不显著;直接补种不影响‘GL05-136’宿根蔗的发株、产量和蔗糖分;工艺成熟期时,‘GF98-296’蔗茎的蔗糖分与‘GL05-136’宿根蔗茎的相当。经济效益分析表明,以‘GF98-296’种茎直接补种‘GL05-136’宿根蔗地,蔗农增收5071.0元/hm2;制糖企业可增加工业产值15573.0元/hm2。表明‘GF98-296’适宜作为‘GL05-136’宿根蔗地种茎直接补种品种,可进行大面积示范和推广。

包衣对甘蔗单芽种茎低温保存的影响

以甘蔗单芽种茎为材料,研究甘蔗单芽种茎包衣处理对不同保存时间和温度的影响,为甘蔗种茎包衣技术推广应用提供参考。结果表明:包衣和未包衣处理甘蔗单芽种茎,其可溶性糖、氨基酸含量均从高到低排列依次为10℃>13℃>15℃>常温,同处理比较,包衣甘蔗单芽种茎可溶性糖含量均高于未包衣处理。包衣甘蔗单芽种茎在不同保存温度和保存时间下,病菌感染率明显低于未包衣处理。其中,10℃、13℃、15℃和常温保存20 d,包衣比未包衣病菌感染率分别低189%、226%、256%和191%;10℃、13℃、15℃和常温保存30 d,包衣比未包衣病菌感染率分别低112%、106%、174%和94%;包衣保存30 d,13℃低温下甘蔗单芽种茎病菌感染率最低为27.35%。综合得知,甘蔗单芽种茎包衣处理可延长保存时间至30 d左右,并以13℃保存温度效果最佳,其能有效延缓营养物质的下降,减少病菌对甘蔗单芽种茎的侵染,增强蔗种抗逆性,较好的保持甘蔗种茎活力。

‘桂辐98-296’种茎补种‘桂糖42号’宿根蔗农艺性状与效益分析

研究‘桂辐98-296’(GF98-296)种茎直接补种‘桂糖42号’(GT42)宿根蔗对农艺性状的影响,探讨GF98-296解决甘蔗宿根缺株断垄问题,为推广应用提供科学依据。试验设计GF98-296种茎直接补种GT42宿根(A)、GT42种茎直接补种于GT42宿根(B)和自然状态GT42宿根(CK)3个处理,在GT42宿根苗期1~4张叶片时期实施补种,并调查各个处理的农艺性状及进行经济效益分析。结果表明:A处理产量达到77.93 t/hm2,分别比B处理和CK增产14.15、19.79 t/hm2,增幅分别达22.18%和34.03%,达到极显著差异水平,B处理的产量与CK之间差异不显著;直接补种处理均不影响GT42宿根的发株、成茎、产量和蔗糖分;A处理的GF98-296蔗茎蔗糖分略高于GT42宿根;通过GF98-296种茎直接补种GT42宿根,蔗农增收5506.6元/hm2,制糖企业可增加工业产值14813.2元/hm2。GF98-296适宜作为GT42宿根的种茎直接补种品种,应对这项新技术进行大面积示范和推广。

西番莲脱分化再生体系研究

以大果黄果西番莲为材料,通过无菌播种获得无菌苗,采用无菌苗的子叶及下胚轴为外植体,对诱导分化不定芽、不定芽继代增殖、生根诱导等斱面进行研究,为西番莲组织培养和遗传转化研究提供基础。结果表明:以未完全展开的子叶为外植体,诱导不定芽分化的效果最好,最适宜的分化培养基为MS+2.0mg/L6-BA+0.1 mg/L IAA,其诱导分化率可达100.0%;最适宜的增殖培养基为MS+1.0 mg/L 6-BA+0.2 mg/L NAA,其芽苗增殖系数最高,为3.19,且芽苗长势好;最适宜的生根培养基为1/2MS+0.5 mg/L NAA+0.2 mg/L IBA,其生根率达100.0%,根粗壮、长、多,且幼苗长势好。

不同甘蔗品种单芽段种茎生产性能分析

探讨不同甘蔗品种单芽段种茎在生产应用中的产量潜能,为甘蔗精量和高效率种植技术推广及应用提供科学依据。在宾阳县邹圩镇甘蔗“双高”基地,设置桂糖42号单芽段(A1)、桂糖42号双芽段(A2)、桂糖44号单芽段(B1)、桂糖44号双芽段(B2)、桂糖49号单芽段(C1)、桂糖49号双芽段(C2)、桂糖55号单芽段(D1)和桂糖55号双芽段(D2)共8个处理,分别调查新植蔗和宿根蔗的农艺、产量及品质性状。结果表明:甘蔗单芽段种茎处理的新植蔗在出苗率、分蘖发生率、分蘖率和单位面积有效茎数上表现出高于双芽段种茎处理,均达到0.01极显著差异水平,且在桂糖44号中表现最为明显,分别提高20.30%、17.74%、58.26%、15.49%;在宿根蔗表现上,单芽段种茎处理的发株数、发株率、单位面积有效茎数、产量和产糖量高于双芽段种茎处理,桂糖44号单芽段种茎处理的宿根蔗比双芽段种茎处理分别提高15865株/hm2、12.64%、15.39%、13.59%、13.12%。本试验研究结果为甘蔗单芽段种茎技术在生产中推广应用提供科学参考。

Effects of Seed Soaking with Paclobutrazol on Early Tillering and Endogenous Hormone Contents of Sugarcane Seedlings

[ Objective] The paper was to explore the effect of seed soaking with paclobutrazol （ PP333 ） on early tillering and endogenous hormone content of sugarcane seedlings. [ Method ] With the sugarcane variety ROC22 as the experimental material, seeds were soaked in different concentrations of PP333- The number and growth of tiller were investigated, and the contents of endogenous hormones IAA, CTK, ABA and GA3 at two-leaf, four-loaf and six-leaf stages of sugarcane seedlings were measured, to study the effects of seed soaking with PP333 on early filleting and endogenous hormone contents of sugarcane seedlings. [Result] Seed soaking with PP333 could effectively improve and advance filleting occurrence of sugarcane seedlings. The suitable PP333 concentration for sugarcane fiUeting occurrence, growth and development was 50 mg/L. Seed soaking with PP333 significantly increased the CTK and ABA contents in leaves of sugarcane seedlings, and decreased IAA and GA3 contents. [ Conclusion]The paper will provide a theoretical basis for application of PP333 in sugarcane production.

促根剂对甘蔗单芽种茎的生长及产量影响

为优化甘蔗高产高效栽培技术,以桂糖49号为试验材料,研究了促根剂处理甘蔗单芽种茎对其农艺性状、生理生化指标、品质及产量的影响。结果表明,与不包衣(CK2)相比,包衣+50mg/L促根剂(T1)、包衣+100mg/L促根剂(T2)和包衣(CK1)的甘蔗出苗率、分蘖率、株高和有效茎数显著提高,产量分别增加27.5%、9.2%和8.2%,产糖量分别增加27.4%、9.2%和8.3%;同时,促根剂可提高甘蔗生长速度,提高甘蔗叶片可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量,对甘蔗品质略有提升,但不显著。因此,促根剂能有效促进甘蔗生长,提高甘蔗产量和产糖量,促根剂浓度100mg/L的效果最佳。

甘蔗ScHAK10基因克隆及表达分析

为探究甘蔗HAK基因家族中Sc HAK10基因的功能及干旱环境下的响应机制,利用同源克隆技术(homologous cloning)从新台糖22号中克隆得到Sc HAK10基因的完整编码序列,并对其进行生物信息学分析,同时采用q-PCR技术分析基因在不同组织以及在不同干旱阶段的表达情况。结果表明,Sc HAK10基因编码区全长为2 433bp,编码810个氨基酸,相对分子量89.83k D,等电点(p I)为8.46,预测其为疏水碱性蛋白;核苷酸同源性分析表明Sc HAK10基因与玉米(Zea mays L.)、高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]等其他作物中HAK基因具有高度的同源性;该蛋白具有跨膜结构域,定位在细胞质膜上。蛋白质二级结构分析发现其主要由α螺旋(38.15%)、扩展长链(19.26%)和无规则卷曲(37.16%)组成;蛋白功能预测显示其与阳离子运输通道相关,有较大的概率显示其介入转录、信号传导、免疫应答等生物活动。q PCR表达分析显示,Sc HAK10基因在不同部位都有表达,叶片中的表达量最高,其次为茎,根系中的表达量最低。干旱胁迫下Sc HAK10基因受到诱导表达,表达水平根据胁迫程度的加深而呈现出先上调后下降的表达趋势,复水后,基因表达量降低。本研究为进一步阐明甘蔗Sc HAK10基因的功能及甘蔗耐旱调控相关分子机制奠定了基础。

基于连通域分析的仪表数字区域定位方法研究

针对在背景复杂、视角多变的仪表图像中提取数字区域信息的需求,本文提出一种改进的仪表数字区域定位方法。本文提出的方法主要是对仪表图像的连通域进行检测、分析和筛选,最终确认数字区域。具体方法为首先对光照不均、模糊的图像进行图像灰度化、直方图均衡、图像滤波、图像二值化等方法进行图像预处理。然后采用MSER算法的准确检测数字区域,产生一系列嵌套的最大极值稳定区域(MSER),对这些区域采用区域清理和区域像素拓展进行优化,建立数字候选区域,然后以笔画宽度变换(SWT)作为文本提取的关键特征,实现对文本候选区域的准确筛选,从而最终确定数字区域。

图结构特征挖掘在预测交易风险中的应用

交易风险预测是近年来电子商务和互联网金融领域关心的一个话题。传统的风控方法是基于具体规则来制定的,不能满足大数据时代应用的需要。比较流行的方法是先基于统计的特征挖掘,再基于特征进行模型训练,这也是比较传统的机器学习方法的工作模式。本文将改变传统的人工设计数据特征维度的方法,从图结构中自动地挖掘出特征,再结合最新机器学习Light GBM框架中的分类模型,进行用户交易风险分析。比传统的利用黑名单控制、基于统计特征分析的方式效果更好。同时,结合图的结构特征挖掘的方式在标签样本稀疏的情况下,效果也比传统方式更好。